[发明专利]碳包覆钛酸锂负极材料及其制备方法和其应用

权利要求书

1.一种碳包覆钛酸锂负极材料的制备方法，包括下述步骤：

(1)将锂源、钛源和碳源粉碎成细粉，筛取粒径不高于300目的部分，称取所需量的锂源、钛源和碳源，将其置于振荡混合器中，振荡至混合均匀，制得均匀的原料混合物，其中，钛离子与锂离子之间的摩尔比为1∶0.5-1.5，碳源的量占三种原料总量的1-30wt％；

(2)将步骤(1)制得的原料混合物加入到浓度为0.01-0.04g/ml的絮凝剂溶液中，搅拌，制得浆料前躯体，其中，原料混合物：絮凝剂溶液之间的质量体积比为1∶0.5-4.0；

(3)在惰性气体的保护下，将步骤(2)制得的浆料前躯体进行一次焙烧，其中，一次焙烧的升温过程为，以1℃/min速率升温到100℃，恒温2-6h，再升温至500℃-800℃，恒温8-20h，降至室温后，粉碎，研磨，压实，将其制成密实圆柱体；

(4)在惰性气体的保护下，将步骤(3)制得的密实圆柱体进行二次焙烧，其中，二次焙烧的升温过程为，升温至600-950℃，恒温10-24h，降至室温后，粉碎，研磨，即得。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(1)中所述的所述锂源选自碳酸锂、氢氧化锂、氧化锂、醋酸锂、碘化锂、氟化锂的任一种或其组合，优选为碳酸锂、氢氧化锂的任一种或其组合。

3.根据权利要求1-2任一项所述的制备方法，其中，步骤(1)中所述的所述钛源选自锐钛矿型TiO₂、金红石型TiO₂、无定形TiO₂中的任一种或其组合，优选为锐钛矿型TiO₂。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其中，步骤(1)中所述的所述碳源选自葡萄糖、蔗糖、乳糖、柠檬酸、乙炔黑、活性炭粉末的任一种或其组合，优选为柠檬酸、葡萄糖的任一种或其组合。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其中，步骤(1)中所述的钛离子与锂离子之间的摩尔比为1∶0.7-1.2，优选为1∶0.8-1.0。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其中，步骤(1)中所述的碳源的量占三种原料总量的5-25％，优选为10-20％。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其中，步骤(2)中所述的所述絮凝剂为本领域中其水溶液具有一定粘度的高分子材料物质，优选组成絮凝剂的物质选自聚乙二醇、淀粉、羧甲基纤维素、羟丙甲基纤维素、甲基纤维素、变性淀粉、支化淀粉中的任一种或其组合，更优选为聚乙二醇、淀粉的任一种或其组合。

8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其中，步骤(2)中所述的原料混合物：絮凝剂溶液之间的质量体积比为1∶1.0-3.5，优选为1∶1.5-2.0。

9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法，其中，步骤(3)或步骤(4)中所述的所述惰性气体为氮气、氩气、氢气、氦气的任₁一种或其组合。

10.根据权利要求1-9任一项所述的制备方法，其中，步骤(3)中所述的所述压实压力为50-500Mpa，优选为100-200Mpa。

11.一种碳包覆钛酸锂负极材料，由权利要求1-10任一项所述的制备方法制备得到。

12.权利要求1-10任一项所述的制备方法制备得到的碳包覆钛酸锂负极材料用于制备锂离子电池中的应用。